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高三物理专题训练--------弹簧模型(动力学问题)弹簧是高中物理中的一种常见的物理模型,几乎每年高考对这种模型有所涉及和作为压轴题加以考查它涉及的物理问题较广,有平衡类问题、运动的合成与分解、圆周运动、简谐运动、做功、冲量、动量和能量、带电粒子在复合场中的运动以及临界和突变等问题为了将本问题有进一步了解和深入,现归纳整理如下弹簧类题的受力分析和运动分析
(一)弹力的特点1.弹力的瞬时性弹簧可伸长可压缩,两端同时受力,大小相等,方向相反,弹力随形变量变化而变化2.弹力的连续性约束弹簧的弹力不能突变(自由弹簧可突变)3.弹力的对称性弹簧的弹力以原长位置为对称,即相等的弹力对应两个状态
(二)在弹力作用下物体的受力分析和运动分析
①考虑压缩和伸长两种可能性1.在弹力作用下物体处于平衡态——
②作示意图
③受力平衡列方程2.在弹力作用下物体处于变速运动状态形变F,a变化v变化位置变化(a=0时vmax)(v=0时形变量最大)
(1)变量分析(a)过程——抓住振动的对称性(b)瞬时
(2)运动计算a匀变速运动b一般运动
①通过分析弹簧的形变而确定弹力大小、方向的改变,从而研究联系物的运动
②弹簧处于原长状态不一定是平衡态
③当作匀变速直线运动时,必有变化的外力作用,变化的外力常存在极值问题
④充分利用振动特征(振幅、平衡位置、对称性、周期性、F回与弹力的区别)
⑤临界态——脱离与不脱离必共速、共加速且N=0
⑥善用系统牛顿第二定律针对性练习
1、如图所示,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上端叠放着两个物块A、B,它们的质量均为
2.0kg,并处于静止状态某时刻突然将一个大小为10N的竖直向上的拉力加在A上,则此时刻A对B的压力大小为(g取10m/s2)()A.25NB.20NC.15ND.10N
2.如图所示,质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上,B与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上作简谐振动,振动过程中A、B之间无相对运动,设弹簧的劲度系数为k.当物体离开平衡位置的位移为x时,A、B间摩擦力的大小等于A.0B.kxC.D.3.质量分别为mA=2kg和mB=3kg的A、B两物块,用...。